3负反馈放大器.

1(3-1)第三章负反馈放大电路§3.1反馈的基本概念§3.2负反馈对放大性能的影响2(3-2)§3.1反馈的基本概念凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是正反馈，反相是负反馈。3.1.1反馈的定义3(3-3)放大器输出输入取+加强输入信号正反馈用于振荡器取-削弱输入信号负反馈用于放大器开环闭环负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；改善输入电阻和输出电阻；扩展通频带，改善输出信号波形。反馈网络±叠加反馈信号实际被放大信号3.1.2反馈电路框图4(3-4)反馈电路的三个环节：放大：dooXXA反馈：ofXXF叠加：fidXXX基本放大电路AodXoX反馈回路FfXiX+–输出信号输入信号反馈信号差值信号5(3-5)基本放大电路AodXoX反馈回路FfXiX+–dooXXA——开环放大倍数ioFXXA——闭环放大倍数ofXXF——反馈系数6(3-6)3.1.3负反馈放大电路放大倍数的一般表达式：基本放大电路AodXoX反馈回路FfXiX+–oodofdfoioFAFXXXXXXXXXA111FAAoo1FAo1反馈深度定义：7(3-7)负反馈放大器的闭环放大倍数当AoF1时，结论：当AoF1很大时，负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。FAAAooF1FAF19(3-9)小结1.Xi、Xo、Xd、Xf可以是电压量，也可以是电流量。2.反馈电路是基本放大器和反馈网络组成的闭环电路。3.负反馈电路，Af=，用于放大电路4.正反馈电路，Af=，用于振荡器等。Ao1+AoFAo1-AoF10(3-10)3.1.4反馈的类型一、电压反馈和电流反馈电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。13(3-13)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈量和输入量以电压方式进行叠加。并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈量和输入量以电流方式进行叠加。串联反馈使电路的输入电阻增大；并联反馈使电路的输入电阻减小。二、串联反馈和并联反馈14(3-14)iifibib=i-if并联反馈ufuiubeube=ui-uf串联反馈15(3-15)三、交流反馈与直流反馈交流反馈：反馈只对交流信号起作用。直流反馈：反馈只对直流起作用。若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用。16(3-16)增加隔直电容C后，Rf只对交流起反馈作用。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE1C17(3-17)增加旁路电容C后，Rf只对直流起反馈作用。C+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE118(3-18)四、正反馈和负反馈若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。19(3-19)负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点五、负反馈的分类用于改善放大电路性能20(3-20)21(3-21)3.1.5反馈类型的判别方法分析步骤：3.是否负反馈？4.是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）1.找出反馈网络（电阻）。2.是交流反馈还是直流反馈？22(3-22)一、电压反馈与电流反馈判别方法：电压反馈一般从后级放大器的集电极采样。电流反馈一般从后级放大器的发射极采样。二、并联反馈与串联反馈判别方法：并联反馈的反馈信号接于晶体管基极。串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极。注意：直流反馈中，输出电压指UCE，输出电流指IE或IC。从输出端看：按电路结构、采样形式、输出端短路法分析。从输入端看：按电路结构、反馈信号性质、比较形式分析。23(3-23)电压反馈一般从后级放大器的集电极采样电流反馈一般从后级放大器的发射极采样或者不直接从后级放大器集电极采样并联反馈的反馈信号接于晶体管基极串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极分立元件电流电压反馈判别电压反馈一般直接从运放的输出端采样电流反馈一般不直接从运放输出端采样串并联反馈判别并联反馈反馈网络接在信号输入端串联反馈反馈网络接在非信号输入端集成电路电流电压反馈判别串并联反馈判别反馈类型的判别24(3-24)三、正反馈与负反馈的判别方法——瞬时极性法假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈。25(3-25)正反馈和负反馈的判断在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性，用“+”、“-”表示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。反馈信号和输入信号加于输入回路一点时，瞬时极性相同的为正反馈，瞬时极性相反的是负反馈。反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同的为负反馈，瞬时极性相反的是正反馈。对三极管来说这两点是基极和发射极，对运算放大器来说是同相输入端和反相输入端。以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言，这样才有可比性26(3-26)交流反馈和直流反馈反馈信号只有交流成分时为交流反馈，反馈信号只有直流成分时为直流反馈，既有交流成分又有直流成分时为交直流反馈。27(3-27)电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈负反馈类型28(3-28)瞬时极性法电压串联负反馈电压负反馈串联负反馈输出回路输入回路AF⊕⊕⊕⊕vividvfvo反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为负反馈。电压负反馈稳定输出电压直接从运放的输出端采样反馈网络接在非信号输入端，故为串联负反馈。29(3-29)例1：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。⊕⊕⊕⊕○反馈信号接于晶体管发射极，故为串联负反馈。+vf-解：根据瞬时极性法判断该电路为负反馈。输出回路从后级放大器的集电极采样输入回路反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为负反馈。电压串联负反馈30(3-30)例2：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。○⊕⊕○○解:根据瞬时极性法电路是负反馈。反馈网络接在非信号输入端，故为串联反馈。直接从运放的输出端采样，故为电压反馈。反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为负反馈。电压串联负反馈31(3-31)电压并联负反馈AF⊕voIiIidIf○反馈信号和输入信号加于输入回路同一点时，瞬时极性相反为负反馈。电压负反馈从运放的输出端采样并联负反馈反馈网络接在信号输入端○32(3-32)电流并联负反馈⊕iiiidif○AF○反馈信号和输入信号加于输入回路同一点时，瞬时极性相反为负反馈。io电流负反馈稳定输出电流电流负反馈不直接从运放的输出端采样并联负反馈反馈网络接信号输入端33(3-33)例3：试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。电流并联负反馈解：根据瞬时极性法判断iIiI'○○⊕⊕⊕★反馈信号接于晶体管基极，所以是并联负反馈。反馈信号和输入信号加于输入回路同一点时，瞬时极性相反是负反馈。★从后级放大器的发射极采样，所以是电流负反馈。fI○34(3-34)例4：反馈信号和输入信号加于输入回路同一点时，瞬时极性相反是负反馈。试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。电流并联负反馈反馈网络接在信号输入端，所以是并联负反馈。不直接从运放输出端采样，所以是电流负反馈。解：根据瞬时极性法判断35(3-35)电流串联负反馈AFgViV'iVfVoIgRLRoVAF⊕⊕vividvf⊕反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为负反馈。io不直接从运放输出端采样，所以是电流负反馈。反馈网络接非信号输入端，所以是串联负反馈。36(3-36)例5：电流串联负反馈试分析该电路存在的反馈，并判断其反馈组态。反馈信号和输入信号加于输入回路两点时，瞬时极性相同为负反馈。解：根据瞬时极性法判断37(3-37)例6：试判断电路的反馈组态。解:根据瞬时极性法经Rf加在E1上是负反馈。反馈信号接于晶体管发射极，故为串联反馈。电压串联负反馈。经电阻R1加在基极B1上的是电流并联负反馈。38(3-38)电压反馈和电流反馈将输出电压‘短路’，若反馈信号为零，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈称为电压反馈；电压反馈与电流反馈的判断：电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈称为电流反馈。39(3-39)电压反馈一般从后级放大器的集电极采样电流反馈一般从后级放大器的发射极采样或者不直接从后级放大器集电极采样并联反馈的反馈信号接于晶体管基极串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极分立元件电流电压反馈判别电压反馈一般直接从运放的输出端采样电流反馈一般不直接从运放输出端采样串并联反馈判别并联反馈反馈网络接在信号输入端串联反馈反馈网络接在非信号输入端集成电路电流电压反馈判别串并联反馈判别反馈类型的判别40(3-40)反馈类型的判别输出端：从后级放大器的集电极采样——电压反馈电压例1：41(3-41)反馈类型的判别输入端：反馈信号接于晶体管发射极—串联反馈电压串联42(3-42)反馈类型的判别用瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈电压串联负反馈iV'iVfV43(3-43)反馈类型的判别首先，输出端：反馈信号是取自输出电流——电流反馈。电流例2：44(3-44)反馈类型的判别输入端：反馈信号接于晶体管发射极——串联反馈电流串联45(3-45)反馈类型的判别电流串联用瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈iV'iVfV负反馈46(3-46)反馈类型的判别输出端：从后级放大器的发射极采样——电流反馈电流例3：47(3-47)反馈类型的判别电流输入端：反馈信号接于晶体管基极——并联反馈并联48(3-48)反馈类型的判别电流并联用瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈iIfI'iI负反馈49(3-49)反馈类型的判别输出端：从后级放大器的集电极采样——电压反馈电压例4：50(3-50)反馈类型的判别电压输入端：反馈信号接于晶体管基极—并联反馈并联51(3-51)反馈类型的判别电压并联iIfI用瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈正反馈52(3-52)反馈类型的判别电压串联负反馈iV'iVfV53(3-53)例5：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。ufubeuc1ub2uc2+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。54(3-54)分析中用到了三极管的集电极与基极相位相反这一性质。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rfubeube55(3-55)这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并且注意符号的使用规则。如果反馈对交直流均起作用，可以用全量。当为交流反馈时，瞬时极性法所判断的也是相位的关系。电路中两个信号的相位不是同相就是反相，因此若两个信号